A jövő szupergyors adattárolói: lézer-mágneses RAM-ok

Kutatók egy olyan elemi fizikai kölcsönhatást fedeztek fel a fény és a mágnesesség között, amely forradalmasíthatja a számítástechnikai memóriák világát. Egy koncentrált lézersugár segítségével képesek megváltoztatni egy szilárd anyag mágneses állapotát, ami az ultragyors komputermemóriák fejlesztéséhez vezethet.

A Physical Review Research folyóiratban megjelent tanulmányban a tudósok egy új egyenletet mutattak be, amely a fény mágneses mezejének amplitúdóját, frekvenciáját és egy mágneses anyag energiaelnyelési tulajdonságait köti össze. Amir Capua, a Jeruzsálemi Héber Egyetem fizikaprofesszora szerint ez az egyenlet „teljesen új, egyben nagyon elemi", és új paradigmát jelent a magnetooptika területén, mivel korábban nem volt ismert, hogy a gyorsan oszcilláló fényhullám mágneses összetevője hogyan képes mágneseket irányítani.

A jelenlegi számítógépes memóriák elektromágneseket használnak adatok kódolására, amelyeket feszültséggel mágneseznek, hogy a bináris állapotokat reprezentálják. A legelterjedtebb memóriatípus a dinamikus véletlen hozzáférésű memória (DRAM), amely illékony, vagyis áramszünet esetén az adatok elvesznek.

Az új felfedezés a nem illékony magnetorezisztív véletlen hozzáférésű memória (MRAM) technológiát érinti, amelyet gyakran használnak űrhajókon és katonai alkalmazásokban. A mágneses anyagok és a sugárzás közötti kölcsönhatás egyensúlyi állapotban jól ismert, de az egyensúlyi állapoton kívüli kölcsönhatások kevésbé, és ezek a területek átfedésben vannak a kvantummechanika törvényeivel.

Capua professzor szerint az új egyenlet lehetővé teszi az optikai mágneses rögzítés teljes újragondolását, és útmutatást ad egy még nem létező, sűrű, energiatakarékos és költséghatékony optikai mágneses tárolóeszköz működéséhez. A jövőben ez a technológia gyorsabb és hatékonyabb MRAM-elemekhez vezethet.

Az optikai ciklusidők egymilliószor gyorsabbak lehetnek, mint a hagyományos memóriáké, ami a kvantumszámítógépek kvantummemóriájának fejlesztéséhez is hozzájárulhat. Ebben a technológiában egy fénysugár képes lenne egy mágneses bitet nem csak 0 vagy 1 állapotban, hanem a két állapot szuperpozíciójában rögzíteni. Capua hozzátette, hogy a kutatás eredményei új anyagok felfedezéséhez vezethetnek, amelyeket egy napon kvantumtechnológiában lehet majd használni.